PCB Teknik - Millimeter dalga radar ında PCB yapısının etkisi

Ortak kompozit yazılmış devre tahtası (PCB) diyelektrik katı genellikle bardak fiber doldurucu olarak kullanır. Ancak, cam fiber özel beyin yapısı yüzünden, PCB'nin yerel dielektrik konstantı (DK) değişecek. Özellikle milimetre dalga frekansında, cam beyninin etkisi ince laminatın etkisinden daha açık ve DK'nin yerel özgürlüğü, RF devrelerinde ve anten performansındaki açık değişikliklere yol açacak. PCB yapısının yayınlama hattı performansındaki etkisi, cam hırsızlı politetrafluoroetilen (PTFE) kullanarak, farklı cam hırsızlı yapısına göre 100 μ M kalıntıyla laminat yapılarak çalıştırıldı. 0,01 ile 0,22 arasında değiştirilen PCB tahtasının dielektrik sabiti. Antena performansına farklı cam beyin yapılarının etkisini çalışmak için, Rogers'ın reklam laminatı ro4835 ve ro4830 termosetli laminat üzerinde bir seri fed mikrostrup patch atası anteni yapıldı. Deneysel sonuçlar, ro4830 laminat ile oluşturduğu antenin elektrik özellikleri normal toleranslarına göre hesaplanmış değerlerle daha uygun olduğunu gösteriyor ve değişiklikler daha küçük. İyi refleks koefitörü (S11 < â€147; 10dB) ve Los gain performansı vardır.

Otomatik pilot şu anda sıcak araştırma konusu. Bu sürücülere ve gezegenlere potansiyel ölümcül kazalardan kaçınmaya yardım edebilir ve yüksek güveniliğe ihtiyacı var. Bu yüzden devre çok güvenilir olmalı. Tıpkı yapısı ve çevre tespit edilmesi yüzünden, mmwave radar otomatik sürücü hedef keşfetmesi için güvenilir ve güvenilir bir çözüm sağlar. 76-81 GHz'deki reklam milimetre dalga radar sistemlerinde, seri fed mikrostrup patch anteneleri kolay tasarımları, kompakt yapıları, kütle üretimi ve düşük maliyetleri yüzünden popüler oldu. Frekans daha yüksek, dalga uzunluğu daha küçük. Bu yüzden, düşük frekanslar ile karşılaştırıldığında, milimetre dalga frekansında çalışan transmis çizgisinin ve antenin boyutu daha küçük olacak. Aracın radar ın ideal performansını sağlamak için, transmis hattı ve mikrostrip patch antene üzerinde PCB etkisini incelemek gerekir. Uzun zamandır (sıcaklık ve yorgunluk tarafından etkilenen) dışarıdaki çevrede çalışan milimetre dalga frekans devre için, PCB devre laminatını seçtiğinde materyal performans indeksinin konsistencidir. Ancak bakra folisi, cam fiber güçlü materyali, keramik doldurucu ve laminatı oluşturan diğer materyaller yüksek frekans göstericilerin sürekliliğine daha büyük etkisi olacak.

Millimeter dalga radar ının uygulaması

Bu kağıt genellikle milimetre dalga radar ının performansı üzerinde PCB yapısının etkisini çalışıyor. Çoğu PCB laminatlarının dielektrik katı genellikle cam fiber kıyafetinde polimer resin örtülüyor. Millimeter dalga frekansında, materyal özelliklerin üniforması üzerinde cam fiber kıyafetinin etkisi çok açık, çünkü cam paketinin genişliği transmisyon çizgisinin eşittir. Ayrıca, ince (örneğin 100 μ m) PCB satır laminatları mikrostrip antenelerini tasarlamak için kullanıldığında, bardak kıyafet anten performansında önemli değişikliklere sebep olacak ve işleme yiyeceğini azaltacak.

Laminatların oluşturması

Laminit genelde bir dielektrik katı oluşturmak için cam fiber kıyafetten ve polimer resin oluşturur, sonra ikisinin tarafından bakar yağmurla örtülür. Tipik dijelektrik konstantı (DK) cam çamaşırının yaklaşık 6,1'inde yüksektir, ve düşük kayıp polimer resin 2,1 ve 3,0 arasında, yani küçük bir bölgede DK'de belli bir fark var. Şekil 1, laminatdaki cam beyinli fibriklerin mikroskopik üstünde ve karışık bölüm görüntülerini gösterir. Büyük bardak fiber içeriği yüzünden üstündeki devre daha yüksek bir DK vardır. Halbuki devre a çılırken daha yüksek resin içeriği yüzünden düşük DK var. Ayrıca, cam yazılmış fabrikanın özellikleri cam fabrikasının kalınlığına, fabrikaların arasındaki mesafeyi, fabrikanın düşürme yöntemi ve her aksinin cam içeriğine etkilenir.

2. Şekil'de gösterilen iki tipik yumuşak cam kıyafetinin, 1080 ve 1078 örnekleri, sık sık milimetre dalga uygulamaları için ince laminatlarda kullanılır. Beklenmeyen cam kıyafeti 1080 standart silahlarda kullanılır. Bir aksinin bardak içeriği diğerinden daha yüksektir. 1080 yağ fabrikasıyla karşılaştırıldı, 1078 açık fiber bardak beyninin daha üniformalı bardak fiber uçağı vardır, bu yüzden bütün laminatın DK değişimi küçük. Çok katı cam kıyafetiyle laminat ile karşılaştırıldığında, tek katı cam laminatının DK değeri daha önemlidir. Ayrıca, keramik doldurucu olan laminat materyali, DK değişikliklerini farklı cam kıyafet metodları tarafından düşürebilir.

1080 yapısının mikroskop görüntüsü (açık balansız fırlatma) ve 1078 (açık fiber) cam kıyafeti

İletişim hattı devrelerinde etkisi

Bu test deneyimi, 1 mm sonlandırma bağlantısını kullanarak mikrostrip yayınlama hattı devrelerini kullanır. Konektör ilk olarak 50 ohm tabanlı koplanar dalga yolculuğu (GCPW) ile bağlanmış ve impedans dönüştürücüsü üzerinden yüksek impedans mikrostrip iletişim satırına dönüştürülmüş. Görüntü 3'de gösterildiği gibi, mikrostrip iletişim hatının uzunluğu 2 in ç, deneysel devre bardak yapısının etkisini test edebilir. Dönüş, cam beyinli politetrafluoroetilen (PTFE) laminatından yapılır ve kalendarlı bakır ve tek cam çantasından kullanılır. Farklı cam hızlandırma yapılarının etkilerini karşılaştırmak için, PTFE Teflon'ın 1080 cam kıyafetiyle, PTFE politetrafluoroetilen 1078 cam kıyafetiyle ve PTFE olmayan laminat üzerinde üç farklı PCB laminatı yapıldı. İşlemli devreyi dikkatli kontrol edin, denemek için uygun iletişim çizgisini seçin ve devreğin amplitudi ve faz açı özelliklerini ölçün. Laminatın dielektrik konstantı üç parametre tarafından belirlenir: faz açı (genişletilmiş faz değeri), grup gecikme (frekanslar farklı faz açısına dayanan) ve propagasyon gecikme (faz açısına göre hesaplanır).

Antena performansı etkisi

Seri fed microstrip patch antenna tablosu milimetre dalga otomatik radar için tipik bir anten. Antena performansına bardak fiber etkisinin etkisini çalışmak için 1 * 4 seri fed mikrostrip patch anteni tasarlanmış ve çalışma frekansı alanı 76-81 GHz [3]. Şekil 4'de gösterildiği gibi, anten iki farklı cam kıyafetten yapılır, ro4835 ve ro4830. Antena, bağlantı etkisini çalışmak için temel yakın elementlerden yapılır.

Sıri mikrostrup patch tablosu ro4835 ve roger ro4830 laminat üzerinde yapılmış

10 GHz'deki laminatın dielektrik konstantı 3,48 ve kaybın tangentisi 0,0037'dir (IPC TM-650 2.5.5.5 Standart Test'e dayanan). Ayrıca, ro4830 laminatın dielektrik constant 3,24 ve kaybın tangentisi 0,0033 (ipctm-650 2.5.5.5 Standart Test tabanlı). Ro4835 laminat 1080 standart kırılmış bir cam kıyafetinden yapılır ve keramik doldurucu ile güçlendirilir. Karşılığında, ro4830 laminat 1035 düz açık fiber bardak parçacıklıyla dolu ve keramik tarafından güçlendirildi. Tablo 3, ro4835 ve ro4830 tabanlı laminatların özelliklerini daha da karşılaştırır.